工件内应力重新分布引起的加工误差

01NR09021406-6工件内应力引起的误差.

niTliTId.^ M-UIM.『叫小 HI A I my 精密机械制造基础工件内应力引起的误差所谓内应力是指当外部载荷去掉以后仍存留在工件内部的应力。

内应力是由于金属内部发生了不均匀的体积变化而产生的。

其外界因素来自热加工和冷加工。

有内应力的零件的内部组织处于一种不稳定状态，它有强烈的恢复到一个没有内应力的倾向，或者当内应力的平衡条件被打破时，工件都会引起新的变形，产生误差。

一、内应力产生的原因毛坯制造中产生的内应力在铸、锻、焊及热处理等毛坯热加工中由于毛坯各部分受热不均或冷却速度不等，以及金相组织的转变都会引起金属不均匀的体积变化，从而在其内部产生的内应力。

毛坯结构越复杂，壁厚越大、越不均匀，散热条件的差别越大，毛坯内部产生的内应力就越大。

铸件在冷却时将产生内应力，其产生内应力的一般规律是：先冷却的部分产生压应力，后冷却的部分产生拉应力。

铸件的内应力在短时间内处于平衡状态，看不出有什么变化，但当进行切削以后，就打破了这种平衡，内应力重新分布，工件就产生变形。

例如图 14-6-1所示，床身导轨在浇铸后的冷却过程中，表面产生了压应力，心部产生拉应力，当导轨面加工以后，内应力重新分布并达到新的平衡，就产生了变形。

当然，这个变形的过程需要一段较长时间才能完成，所以将会使加工后合格的导轨面渐渐地失去原有的精度。

图14-6-1铸造内应力及变形、冷校正产生的内应力一些细长轴工件（如丝杠等）由于刚度差，加工后容易产生弯曲变形，常采用冷校正的办法使之变直。

如图14-6-2所示，一根无内应力向上弯曲的长轴，F 时，工件向下弯曲，将产生内应力。

其轴心线以上部分产生压应力、轴心线以下产生拉应力（图14-6-2b ）。

两条虚线之间是弹性变形区，虚线之外是塑性变形为了使其变直，在中部施加载荷图14-6-2校直引起的内应力精密机械制造基础区。

当工件去掉外力后，工件的弹性恢复受到塑性变形区的阻碍，致使内应力重新分布（图14-6-2C ）。

机械零件加工精度的影响因素及对策

导轨是机床上确定各机床部件相对位置的基准，也是机床的运动基准。除了导轨本身制造误差外，导轨的不均匀磨损
和安装质量，也是造成导轨误差的重要因素。导轨不均匀磨
损，机床精度下降的主要原因之一。是
机床导轨的制造误差，包括导轨在水平面的直线度误差、导
轨在垂直面的直线度误差、前后导轨在垂直面的平行度误差。导轨误差对加工精度的影响，以以车床为例来分析，可在车削外圆表面时，车床导轨在水平面内直线度误差中的径向
采用静压滑动轴承，以提高轴系刚度并减少径向跳动。次是其
提高主轴箱体支承孔、主轴轴颈和与轴承相配合零件的有关表面的加工精度，对滚动轴承进行预紧。
（）２使主轴回转误差不反应到工件上。采用双死顶尖装夹工件，可减小机床主轴回转误差对工件加工精度的影响。如采用死顶尖磨削外圆，只要保证定位中心孔的形状、位置精度即可加工出高精度的外圆柱面。主轴仅仪提供旋转运动和转矩，而主轴的回转精度与工件无关。
度的具体方法。
关键词：机械零件；加工精度；影响因素；对策中图分类号：Ｈ６Ｔ１１文献标识码：Ａ文章编号：２５５（００ — １８０１７ — ４Ｘ２１７０～３６０）８
机械零件加工的质量，包括机械加工精度和表面质量等方面的要求，是保证机械产品质量的基础。计人员根据零件设
置等方面进行优化，提高其制造精度及耐磨性。（）２使用过程中精心维护，意润滑，免导轨的非正常注避
收稿日期：０００ — ５２１－４２作者简介：凯（９３）男，崔１８～，河南洛阳人，二级实习指导教师，研究方向：机加工实训教学。

影响机械加工精度的几个重要因素

（二）工艺系统刚度对加工精度的影响
1．加工过程中由于工艺系统刚度发生
变化引起的误差图
x
y系 y刀架 yx y刀架 y主轴 y尾座 y主轴 l
lx
F主轴 Fp xl
F尾座 Fp
y系 y刀架 y 例
l
x
Fp
1 k刀架
1 k主轴
l
l
x
2
1 k尾
座
x l
2
2．由于切削力变化引起的误差加工过程中，由于毛坯加工余量和工件材质不均等因素，会引起切削力变化，使工艺系统变形发生变化。从而产生加工误差。误差复映现象：图车削一具有锥形误差的毛坯，加工表面上必然有锥形误差；待加工表面上有什么样的误差，加工表面上必然也有同样性质的误差，这就是切削加工中的误差复映现象。
例如：用三爪自定心卡盘装夹薄壁套简镗孔时，夹紧前薄壁套筒的内外圆是圆的，夹紧后工件呈三棱圆形；镗孔后，内孔呈圆形；但松开三爪卡盘后，外圆弹性恢复为圆形，所加工孔变成为三棱圆形，使镗孔孔径产生加工误差。为减少由此引起的加工误差，可在薄壁套筒外面套上一个开口薄壁过渡环，使夹紧力沿工件圆周均匀分布。
通常都是通过机床完成的。工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。
机床制造误差中对工件加工精度影响较大的误差有：主轴回转误差、导轨误差和传动误差。
1．主轴回转误差
机床主轴是用来装夹工件或刀具，并将运动和动力传给工件或刀具的重要零件，主轴回转误差将直接影响被加工工件的形状精度和位置精度。
3）第一次卸载后，刀架恢复不到第一次加载的起点，这说明有残余变形存在，经多次加载和卸载后，加载曲线起点才和卸载曲线终点重合，残余变形才逐渐减小到零。

技师技能问答题(附有答案)

技师技能问答题1、畸形工件划线基准如何选择？答畸形工件由于其形状奇特，工件表面呈不规则、不平整状，在选择划线基准时，一般可根据设计的中心线或主要平面作为划线基准。

2、畸形工件划线有哪些工艺要点？答畸形工件划线时的工艺要点主要有1）划线的尺寸基准应与设计基准一致。

2）工件的安置基面应与设计基准面一致。

3）正确借料。

4）合理选择支撑点。

3、大型工件划线时，如何选定第一划线位置？答大型工件划线时，第一划线位置应按如下原则进行选择1）尽量选定划线面积较大的这一位置作为第一划线位置。

2）应选定精度要求较高的面或主要加工面的加工线，作为第一划线位置。

3）应尽量选定复杂面上需要划线较多的一个位置作为第一位置。

4）应尽量选定工件上平行于划线平板工作面的中心线或平行于划线平板工作面的加工线作为第一划线位置。

4、凸轮的形状一般分为那几种？凸轮的运动规律有那几种？答凸轮的形状主要有盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮三种。

凸轮的运动规律主要有等速运动、等加速等减速运动和简谐运动。

5、大型工件划线时如何选择安置基面？答大型工件划线时，安置基面的选择应在第一划线位置确定后，选择大而平直的面作为安置基面，以保证划线时安置平稳、安全可靠。

6、对平板拼接进行检测有哪些方法？答对平板拼接进行行检测的方法有：（1）用长的平尺作米字形交接检查；（2）用水准法对离散平板拼接大型平板进行检测；（3）用经纬仪进行大型平板拼接检测。

7、等速运动凸轮在工作中有何缺点？如何改进？答等速运动凸轮在工作中，从动杆到达推程的最大升程以后突然下降。

产生极大的惯性力，从而引起冲击和振动，影响机构的正常工作。

改进的方法是：修改凸轮的幸好组昂，使凸轮机构的运动位移曲线在转折处成为圆弧形的过度曲线。

8、合像水平仪的测量范围为什么要比框式水平仪测量范围大？且精度高？答由于合像水平仪的水准器安装在杠杆架上特制的底板内，其位置可以通过调节旋钮来调整，而且合像水平仪视见像采用了光学放大，并以双象重合来提高对准精度，可使水准器玻璃管的曲率半径减小，从而使得测量时水泡达到稳定的时间短，因此，合像水平仪的测量范围要比框式水平仪大，且精度也高。

机械加工精度误差分析及改进措施探讨

机械加工精度误差分析及改进措施探讨摘要：本文主要概述了机械加工精度的概念，获得加工精度的方法，概要论述了机械加工精度误差的主要类型，并就如何减少误差、提高机械加工精度提出了相关措施。

关键词：机械加工；精度；补偿；分化误差；工艺中图分类号：f407.4 文献标识码：a 文章编号：不同的零件经过加工组合，构成了机械产品，加强机械零件从设计到加工的控制，减少成品产出时的误差分析，提高机械零件生产时的精度，可以有效提高机械产品的质量，保障机械产品性能的增强，能真正的提高机械生产企业的的综合竞争力，意义深刻。

一、机械加工精度的概念及其包含内容机械加工精度是指机械零件在生产和加工过程中，其实际的几何参数(尺寸、几何形状和相互位置)与理想几何参数的相符合的程度，而它们之间的偏离程度又称为加工误差。

加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示，即精度越高，误差越小；精度越低，误差越大。

加工精度包括尺寸精度，形状精度，位置精度等三个方面。

尺寸精度是指机械加工后的零件的直径、长度等尺寸的实际值与理想值的接近程度。

形状精度是指机械加工后的零件的实际几何尺寸与理想尺寸的接近程度。

位置精度是指机械加工后的零件的实际几何位置与理想位置的接近程度。

通常在设计零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。

即精密零件或零件的重要表面，其形状精度要求高于位置精度要求，位置精度要求高于尺寸精度要求。

二、获得加工精度的方法（一）试切法是指操作工人在每一工步或走刀前进行对刀，然后切出一小段，测量其尺寸是否合适。

其加工质量取决于工人的技术水平，常用于单件、小批量生产。

（二）调整法分为静调整法和动调整法。

静调整法(样切法)是在不切削的情况下对刀块或样件来调整刀具的位置。

动调整法(尺寸调整法)是按试切零件进行调整的方法，调整完毕即可加工。

（三）尺寸刀具法大多利用定尺寸的孔加工刀具，如钻头、拉刀等来加工孔。

方法四：主动测量法。

影响机械加工精度因素浅析

影响机械加工精度因素在机械加工过程中，往往有很多因素影响工件的最终加工质量，如何使工件的加工达到质量要求，如何减少各种因素对加工精度的影响，就成为加工前必须考虑的事情，也就是要对影响机械加工精度的因素进行分析。

一、集合误差1.机床的几何误差:加工中刀具相对于工件的成形运动一般都是通过机床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。

机床制造误差对工件加工精度影响较大的有：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

机床的磨损将使机床工作精度下降。

1) 主轴回转误差,机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

2) 导轨误差,导轨是中国论文联盟整理机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。

除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量，也使造成导轨误差的重要因素。

导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。

3) 传动链误差,传动链误差是指传动链始末两端传动元件间相对运动的误差。

一般用传动链末端元件的转角误差来衡量。

2.刀具的几何误差:刀具误差对加工精度的影响随刀具种类的不同而不同。

采用定尺寸刀具成形刀具展成刀具加工时，刀具的制造误差会直接影响工件的加工精度；而对一般刀具(如车刀等)，其制造误差对工件加工精度无直接影响。

3.夹具的几何误差:夹具的作用时使工件相当于刀具和机床具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度(特别是位置精度)有很大影响。

二、定位误差1.基准不重合误差:定位基准与设计基准不重合时所产生的基准不重合误差，只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。

2.定位副制造不准确误差:工件在夹具中的正确位置是由夹具上的定位元件来确定的。

基准不重合误差的方向和定位副制造不准确误差的方向可能不相同，定位误差取为基准不重合误差和定位副制造不准确误差的矢量和。

三、工艺系统受力变形引起的误差1.基本概念:机械加工工艺系统在切削力、夹紧力、惯性力、重力、传动力等的作用下，会产生相应的变形，从而破坏了刀具和工件之间的正确的相对位置，使工件的加工精度下降。

浅议机械加工工艺技术的误差原因及对策

浅议机械加工工艺技术的误差原因及对策机械加工工艺技术是现代制造业中不可或缺的一环，但是由于各种原因，机械加工中常常会出现误差。

本文将从各个方面探讨机械加工误差的原因及对策。

机械加工误差的原因可以归结为以下几个方面。

第一，机床的精度不足。

机床是机械加工的核心设备，其加工精度直接影响到成品的质量。

如果机床的定位精度、回转精度、切削精度等方面不达标，就会导致加工误差。

第二，刀具磨损。

由于刀具在切削过程中会受到磨损，使切削刃失去了原有的锐利度，从而导致加工误差的增大。

切削参数的选择不合理。

切削速度、进给量、切削深度等参数对加工的质量和精度都有很大的影响，如果选择不当，就会产生误差。

第四，工件的材料不均匀。

如果工件的材料分布不均匀，就会在加工过程中出现应力集中，从而导致工件变形，进而产生误差。

第五，加工过程中的温度变化。

加工过程中由于切削热的产生，会导致工件表面和内部温度的变化，从而引起工件尺寸的变化，产生加工误差。

针对以上的误差原因，我们可以采取一些对策来进行控制和消除。

改善机床的精度是关键。

可以采用更加先进的机床，提高机床的重复定位精度、轴向精度等。

还可以加强对机床的维护和保养，保持机床的精度和性能。

第二，刀具的磨损是不可避免的，但可以通过合理的刀具选择和刀具及时更换来减少磨损对加工误差的影响。

合理选择切削参数也很重要。

一般情况下，应根据工件材料、刀具类型、工件形状等因素来确定切削速度、进给量、切削深度等参数，以保证加工精度。

第四，对于材料不均匀的工件，可以通过热处理、锻造等工艺来改善材料的性能，减少加工误差的产生。

第五，加工过程中的温度变化可以通过冷却液的使用和加工速度的控制来进行调节，以保持工件温度的稳定，减少尺寸误差的产生。

机械加工工艺技术中的误差是一个复杂的问题，在实际生产中常常会遇到。

通过改善机床精度、选择合适的刀具、合理选择切削参数、改善材料性能以及控制加工过程中的温度变化等手段，可以有效地减少加工误差的产生，提高机械加工的质量和精度。

数控铣床加工误差问题及处理措施分析

数控铣床加工误差问题及处理措施分析摘要：数控铣削加工的工艺设计是在普通铣削加工工艺设计的基础上，结合数控铣床的特点，充分发挥其优势。

数控铣削加工工艺设计的关键是合理安排工艺路线，协调数控铣削工序与其他工序之间的关系，确定数控铣削加工工艺的内容和步骤，为编制程序作必要的准备。

数控铣削加工的工艺分析关系到加工的效果和成败，是编程之前的重要准备工作。

本文将主要针对数控铣削加工精度与加工误差进行分析和研究。

关键词：数控铣削；加工精度；加工误差根据被加工零件图样，按照已经确定的加工工艺路线和允许的编程误差，计算数控系统所需要输入的数据，称为数学处理。

数学处理一般包括两个内容：根据零件图样给出的形状、尺寸和公差等直接通过数学方法（如三角、几何与解析几何法等），计算出编程时所需要的有关各点的坐标值；当按照零件图样给出的条件不能直接计算出编程所需的坐标，也不能按零件给出的条件直接进行工件轮廓几何要素的定义时，就必须根据所采用的具体工艺方法、工艺装备等加工条件，对零件原图形及有关尺寸进行必要的数学处理或改动，才可以进行各点的坐标计算和编程工作[1]。

1.数控铣床的基本工作原理铣床的加工表面形状一般是由直线、圆弧或其他曲线所组成。

普通铣床操作者根据图样的要求，不断改变刀具与工件之间的相对位置，再与选定的铣刀转速相配合，使刀具对工件进行铣削加工，便可加工出各种不同形状的工件。

数控机床加工是把刀具与工件的运动坐标分割成最小的单位量，即最小位移量，由数控系统根据工件程序的要求，使各坐标移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动，以完成零件的加工。

如图1所示的凸轮曲线L。

要求刀具T沿工件的曲线轨迹运动进行铣削加工。

数控铣床加工时，根据工件图样工艺要求，将铣床各运动部件的移动量、速度及动作先后程序、主轴转速、转向及冷却等要求，以规定的数控代码形式编制程序单，并输入到机床专用计算机中。

然后，数控系统根据输入的指令，由机床专用计算机进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床各个部分进行规定的位移和有序的动作。

加工误差产生的原因及分析

加工误差产生的原因及分析加工误差是指在大量生产和制造中，因加工和制造过程的种种条件、实际执行和操作中出现的一些随机因素，导致制品与设计图纸有一定的误差。

加工误差是目前制造业中最常见且难以避免的问题之一。

加工误差的产生是由多种复杂因素促成的，下面将从材料、机器、人力和环境四个方面进行分析。

一、材料方面1.材料自身质量的不稳定性。

产品制造过程中材料的性能，如硬度、韧性、密度等，可能会因为原材料的来源、生产批次、温度、湿度等因素而存在差异。

这些差异会造成加工过程中出现一些随机偏差，并导致零件误差。

2.材料在加工过程中可能发生变形，造成加工误差。

部分材料在机械加工过程中的切削和冲压过程中，由于材料自身的内应力、偏差等原因会出现变形，从而导致制品误差的产生。

二、机器方面1.机器工具的精度和硬度。

机器加工过程中，零件的精度与机器加工工具的精度密切相关。

如果机器加工工具的精度与所需零件精度不符，则会造成加工偏差。

此外，设备的刚度和精度同样会影响加工精度，因此必须测试、调整和升级设备。

2.设备维护问题。

设备的维护也是影响加工精度的恒量。

如果不定期对设备进行完善的维护和维修，就会影响其加工精度和稳定性。

三、人力方面1.操作过程中的操作员技术不足。

合格的操作员对于确保机器工具的顺畅运行、舒适和安全而进行的最佳协调必不可少。

如果操作员技术不够精湛，就会造成设备异常、切削定义错误等，反过来造成加工偏差。

2.操作流程的制定不规范。

制定流程与进行操作时的杂乱冲突可能会产生前所未有的风险；严格制定操作流程，确保零件加工的准确性，是优良的操作性能的标志，而没有规范的操作流程会增加加工误差。

四、环境方面1.加工工具的环境和工作温度。

温度和空气湿度等环境因素也会影响产品的制造和加工过程，如过高或过低的温度、太潮湿的气气氛可能会导致零件温度变形、膨胀，从而产生加工误差。

2.生产车间的净化和照明问题。

对于对于加工行业而言，相对干净的车间必定提高了零件的制造的精度；而光照问题则会对操作员的工作效率造成一定的影响。

机械加工精度误差及对策探讨

度。其次是使主轴回转的误差不反映到工件上。
２１．．２导轨误差
同而异。定尺寸刀具（如钻头、刀、槽铣刀及圆 ① 铰键
拉刀等）的尺寸精度直接影响工件的尺寸精度； ②成
型刀如成型车刀、成型铣刀、型砂轮等）成的形状精度将直接影响工件的形状精度； ③展成刀如齿
床身导轨的配合长度，采用液体静压导轨，都可以提
高导轨的导向精度。
２１传动链误差．３
论车、镗都能得到一个半径为刀尖到平均轴线距离
的圆。主轴几何轴线倾角摆动对加工精度的影响：
．
①几何轴线相对于平均轴线在空间成一定锥角的圆
与理想运动方向的符合程度。主要包括：导轨在 ①
水平面内直线度ＡＹ和垂直面内的直线度Ａｚ（弯
曲） ② 前后两导轨的平行度（扭曲） ③ 导轨对主；；
２６３
损
。
提高刀具的制造精度安装精度合理选用刀具
轴线垂直度误差或端面平面度误差； ③加工螺纹时，
加工时误差敏感方向为垂直方向，床身导轨在垂直平面内的直线度引起加工表面直线度和平面度误
差。

度的影响： ①若径向回转误差表现为其实际轴线在
4 1 工
．
_
初
i
减少刀具的尺寸磨损
选择适当的切削速度及自
。

机械制造技术基础考前复习要点总结

1.前角γo作用:它反映了前刀面的倾斜程度.γo ↑→切削刃越锋利→切削越轻快γo ↑↑→会削弱刀头的强度→崩刃。

选择:工件材料的σb、HRC↑→γo↓,反之取大值。

刀具材料：高速钢→γo ↑；硬质合金→γo↓。

粗加工: γo ↓精加工：γo↑范围：通常γo=—5°～+25°切削用量三要素对切削力的影响由大到小的顺序为ap－f－v结论：切削用量三要素对切削温度的影响由大到小的顺序为v-f—ap因此,为了有效的控制切削温度以提高刀具寿命，在机床允许的条件下，选比较大的ap和f 比选大的v更有利。

•几何参数影响：γ0↑→φ↑→ξ↓→Q↓→θ↓•γ0↑↑（大于18°-20°)→楔•角↓→散热体积↓→θ变化不大。

κr↓→aw↑ac↓→θ↓工件材料的影响σb、HB↑→Q↑→θ↑导热系数↑→Q切屑↑Q工件↑→θ↓切削温度的影响：切削温度高是刀具磨损的主要原因切削温度对工件材料强度和切削力的影响不是很明显对刀具材料的影响适当地提高切削温度，对提高硬质合金的韧性是有利的.3.边界磨损刀具磨损过程1）初期磨损阶段2）正常磨损阶段3）急剧磨损阶段三要素对寿命T的影响脆性破坏类型：1。

崩刃2。

碎断3。

剥落.裂纹破损合理选择切削用量，应该首先选择一个尽量大的背吃刀量a p,其次选择一个大的进给量f。

最后根据已确定的a p和f，并在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度v.切削用量三要素对基本工艺时间的影响是相同的材料切削加工性的概念及衡量指标—切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。

不同的工件材料，加工的难易程度也不相同.改善材料切削加工性的主要途径保证加工精度的条件：斜楔的自锁条件是:斜楔的升角小于斜楔与工件，斜楔与夹具体之间的摩擦角之和. 1.夹紧装置的组成—-动力装置、中间传力机构、夹紧元件. 2.夹紧装置的基本要求（1)夹紧既不应破坏工件的定位，或产生过大的夹紧变形，又要有足够的夹紧力，防止工件在加工中产生振动；(2）足够的夹紧行程,夹紧动作迅速，操纵方便、安全省力; （3)手动夹紧机构要有可靠的自锁性，机动夹紧装置要统筹考虑夹紧的自锁性和原动力的稳定性；(4)结构应尽量简单紧凑，制造、维修方便. 1.确定夹紧力作用方向的原则（1）夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好,保证工件定位准确可靠; (2）夹紧力的方向应尽量与工件受到的切削力、重力等的方向一致,以减小夹紧力。

工件内应力引起的误差(精)

工件内应力引起的误差
精密机械制造基础
01
内应力产生的原因
02
Hale Waihona Puke 冷校正产生的内应力03
切削加工产生的内应力
04
减少或消除内应力的措施
精密机械制造基础
所谓内应力是指当外部载荷去掉以后仍存留在工件内部的应力。内应力是由于金属内部发生了不均匀的体积变化而产生的。其外界因素来自热加工和冷加工。有内应力的零件的内部组织处于一种不稳定状态，它有强烈的恢复到一个没有内应力的倾向，或者当内应力的平衡条件被打破时，工件都会引起新的变形，产生误差。
精密机械制造基础
三、切削加工产生的内应力
在切削加工形成的力和热的作用下，使被加工表面产生塑性变形，也能引起内应力，并在加工后引起工件变形。
精密机械制造基础
四、减少或消除内应力的措施
1
合理设计零件结构
2
合理安排工艺过程
3
采用时效处理
谢谢！
精密机械制造基础
一、内应力产生的原因
铸造内应力及变形
如图所示，床身导轨在浇铸后的冷却过程中，表面产生了压应力，心部产生拉应力，当导轨面加工以后，内应力重新分布并达到新的平衡，就产生了变形。
精密机械制造基础
二、冷校正产生的内应力
无内应力向上弯曲的长轴
长轴中部施加载荷 F
长轴中部内应力重新分布

机械加工精度的影响因素范文_毕业论文范文_

机械加工精度的影响因素范文提高机械零件的加工质量是十分重要的。

当前，在机械加加工的过程中，会由于受到加工工艺、工具以及其他因素的影响，而导致加工过程中产生或大或小的误差，对于零件的质量产生一定的影响，这在机械加工领域中是一种较为常见的现象，只有对影响机械加工精度的因素进行全面的分析，才能够有效的促进加工质量的提升。

影响机械加工精度的因素工艺系统集合误差的产生1)由于机床自身存在的几何误差而产生的。

在机械加工过程中，对于零件的成型一般都是通过道具的一次性运行来完成的，因此，零件的加工精度与机床的精度有着紧密的联系。

机床的误差对于零件加工产生的误差，主要有主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。

经过长期的使用，机床产生的磨损就会造成其加工精度的下降，产生生产误差。

①主轴回转误差：机床的主轴是零件加工的基准，如果主轴产生误差则会造成零件加工精度受到影响而产生误差;②导轨误差：导轨是用来对零件的相对位置关系进行确定的基础，也是机床整体运动的基础，导轨自身由于生产制造的原因会存在着一定的误差，同时其安装质量也会产生一定的影响，这也是造成机床精度下降的一个主要因素;③传动链误差：传动链两端的传动元件之间会产生一定的误差。

2)刀具的几何误差。

刀具误差对于零件加工精度有着重要的影响，不同的加工刀具有着不同的特点，使用特殊的刀具进行加工时，会产生一定的误差而影响加工的精度，对于一般的刀具来说，其制造误差不会对加工精度产生直接的影响。

3)夹具的几何误差，夹具的作用主要是保证机床和刀具始终处在正确的位置，如果机床而后刀具发生偏移，则会对加工精度产生很大的影响，因此，夹具误差对于加工精度的影响是很大的。

内应力重新分布而引起的误差内应力指的就是在没有外力作用的情况下存在于机械内部的应力，在机械加工的过程中，如果加工的零件产生内应力，则会使工件金属处于一种不稳定状态，其会产生向上或者向下的转化，这种变化将会导致零件的变形，无法达到要求的精度。

加工后引起的加工误差

加工后引起的加工误差残余应力是指没有外力作用而存在于零件内部的应力。

残余应力的存在使工件处于不稳定状态，其内部组织本能地会逐渐变化，使残余应力减小而逐渐向稳定状态转化，并伴随有变形发生，从而使原有的加工精度丧失，严重影响工件的精度。

制造零件的各种工艺过程，如铸造、锻造、焊接、热处理、冷冲压，以及切削加工等都会使材料内部产生内应力。

产生内应力的原因主要有：（1）因工件各部分受热不均匀或受热后冷却速度不同而产生的局部热塑性变形。

工件不均匀受热时，各部分温升不一致，高温部分的热膨胀受到低温部分的限制而产生温差应力（高温部分有温差压应力，低温部分是拉应力），温差大则应力也大。

材料的屈服极限是随温度升高而降低的，当高温部分的应力超过屈服极限时，产生塑性变形，这时低温部分仍处于弹性变形状态。

冷却时，由于高温部分已产生塑性变形，受到低温部分的限制，故冷却后高温部分产生拉应力，低温部分则带有压应力。

工件均匀受热后，因各部分厚度不同，冷却速度和收缩程度也不一致。

如图2−37的铸件内A、B两处壁厚不同，冷却速度便不同。

A处先冷却，则B处冷却收缩时会受到阻碍，因此在其中产生拉应力，而在A处产生压应力。

若这时将上面的连接部分切去，内应力就会重新分布，在A'处因压应力的释放而稍有伸长，在B处因拉应力释放而稍有缩短，下面连接部分就会产生两端向上的弯曲变形。

（2）工件冷态受力较大而产生局部的塑性变形。

细长轴类零件加工后出现弯曲是常见的现象。

图2−38（a）所示为车削后弯曲的轴，伸长的一边有拉应力，缩短的一边有压应力。

遇到这种情况，常用冷校直的方法将弯曲部分校直。

加力F的方向应与弯曲的方向相反，即使产生的应力方向与原来的内应力方向相反，此时产生的应力分布，图中所示应力超过弹性极限而造成一定的塑性变形。

外力去除后，零件在弹性应力的作用下立刻向相反方向变形，此时工件内部形成新的应力分布状态，达到新的应力相对平衡。

但这种平衡同样是不稳定的，如果工件继续切去一部分外层（图中的虚线所示），工件内部的内应力又会重新分布而使工件产生新的弯曲，因此一些要求较高的细长轴类零件，往往需要经过多次校直和时效处理，才能逐步减小弯曲，并且最后的质量还不够稳定。

钳工题库 2

判断题；1、内应力的重新分布会引起已加工完毕零件的响应变形，使零件丧失原有的加工精度。

(√)2车削细长轴时如不采用任何工艺措施，车完的轴会出现马鞍形。

(×)3划线时，一般应选择设计基准为划线基准。

(√)4齿轮的标准压力角和标准模数都在分度园上(√)5某一孔或轴的直径正好加工到基本尺寸，则孔或轴必然是合格件。

（X ）6一般对于直径大于5毫米的钻头应磨横刃。

(√)7塞尺是用来检验两零件结合面之间公差大小的。

(×)8水平仪主要用来检验平面对水平或垂直位置的偏差。

(√)9内径百分表主要用于测量孔的直径和两内平行平面间的距离。

(√)10形状误差是单一实际要素的形状所允许的变动全量。

(×)11位置公差是关联实际要素对其理想要素的变动全量。

(×)12Φ12Ｈ8表示基本尺寸为Φ12mm，公差带为Ｈ8的孔。

(√)13热处理工序主要用来改善材料的性能和消除内应力。

(√)14当一个主轴的支承是由几个轴承组合而成时，主轴的轴向窜动是由所有轴承共同作用的结果。

(√)15单刃刀具的误差对零件加工精度无直接影响。

(√)16单向顺序阀可作平衡阀用。

(√)17目前，消除轴承的游隙通常采用预紧的方法来实现。

(√)18蜗杆蜗条的啮合间隙越大，则爬行情况越严重。

(√)19对厚板开坡口的对接接头，第一层焊接要用较粗的焊条。

（×）20对水平固定的管件对接焊接时，可采用自顶部顺时针或逆时针绕焊一周的方法焊接（×）21基孔制配合要求孔的精度高，基轴制配合要求轴的精度高。

（ X）22刮削能完成机加工无法达到精度要求的工作表面。

（√）23机器就是人工的物体组合，它的各部分之间具有一定的相对运动，并能用来作出有效的机械功或转换机械能。

（√）24轴承振动是由轴的振动传递而来，故能反映转子振动的真实性。

(×)25铰铸铁孔时加煤油润滑，因煤油的渗透性能，会产生铰孔后孔径缩小。

(√)26定子与转子偏心安装，改变偏心距e值可改变泵的排量，因此径向柱塞泵可做变量泵使(√) 27内应力的重新分布会引起已加工完毕零件的响应变形，使零件丧失原有的加工精度。

影响机械加工精度的主要因素分析

影响机械加工精度的主要因素分析加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）的实际值与理想值之间的符合程度。

而实际值与理想值之间的偏离程度（即差异）则为加工误差，加工误差的大小反映了加工精度的高低。

1、影响机械加工精度的主要因素（1）工艺系统的几何误差1）加工原理误差加工原理误差是指采用了近似的成形运动或近似形状的刀具进行加工而产生的误差。

比如，数控机床一般只具有直线和圆弧插补功能，因而即便是加工一条平面曲线，也必须用许多很短的折线段或圆弧去逼近它，刀具连续地将这些小线段加工出来，也就得到了所需的曲线形状。

逼近的精度可由每条线段的长度来控制。

因此，在曲线或曲面的数控加工中，刀具相对于工件的成形运动是近似的。

进一步地说，数控机床在做直线或圆弧插补时，是利用平行坐标轴的小直线段来逼近理想直线或圆弧的，这里存在着加工原理误差。

但由于数控机床的脉冲当量可以使这些小直线段很短，逼近的精度很高，事实上数控加工可以达到很高的加工精度。

又如，滚齿用的齿轮滚刀有两种误差：一是为了制造方便，采用阿基米德蜗杆或法向直廓蜗杆代替渐开线基本蜗杆而产生的刀刃齿廓形状误差；二是由于滚刀刀齿有限，实际上加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线，它与理论上的光滑渐开线有一定的差异。

这里也存在着加工原理误差。

用近似的成形运动或近似形状的刀具虽然会带来加工原理误差，但往往可以简化机床结构或刀具形状，以提高生产率。

因此，只要这种方法产生的误差不超过允许的范围，往往比准确的加工方法能获得更好的经济效益，在生产中仍然得到了广泛的应用。

2）机床误差机床误差是由机床的制造、安装误差和使用中的磨损造成的。

在机床的各类误差中，对工件加工精度影响较大的主要是主轴回转误差和导轨误差。

机床主轴是带动工件或刀具回转，产生主要切削运动的重要零件。

其回转运动精度是机床主要精度指标之一，主轴回转误差主要影响零件加工表面的几何形状精度、位置精度和表面粗糙度。

加工误差的分类

加工误差的分类
加工误差可以根据其产生的原因和性质进行多种分类。

1. 根据误差的表现形式，加工误差可分为系统误差和随机误差两大类。

系统误差可分为常值性系统误差和变值性系统误差两种。

常值性系统误差与加工顺序无关，变值性系统误差与加工顺序有关。

随机误差则是指误差大小、方向在不同的时间、不同的加工过程中都是随机变化的。

2. 根据其产生的原因和性质，加工误差可以分为四类：随机误差、系统误差、漂移误差和波动误差。

系统误差通常是由于测量设备的不准确性、工具磨损、操作不当等因素引起的。

随机误差可能是由于机器部件的振动、温度变化、电力供应不稳定等因素引起的。

漂移误差的大小和方向在不同的时间、不同的加工过程中都发生了变化，其大小和方向不能用简单的函数关系来描述，可能是由于工具磨损、环境条件变化等因素引起的。

波动误差的大小和方向在空间上具有周期性变化的规律，通常是由于加工过程中工具的振动、加工材料的硬度不均匀等因素引起的。

以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

10.5 工件应力造成的误差详解

一
产生应力的原因
二减小工件应力的工艺措施
第五节工件应力造成的误差
本节教学要求：
掌握工件应力对的加工误差的影响及减少工本节件应力的主要措施。教学要求
第五节工件应力造成的误差
本节教学重点：
本节
减少工件应力的工艺措施。
教
学
重
点
第五节工件应力造成的误差
一、产生应力的原因
残余应力(又称内应力)是指当外部载荷去除以后，
加工精度逐渐丧失。
1.毛坯制造及热处理过程中产生的残余应力
在铸、锻、焊及热处理过程中，由于工件各部分不均匀的热胀冷缩以及金相组织转变时的体积改变，产工件内部会产生很大的内应力。生应力的原因
1.毛坯制造及热处理过程中产生的残余应力
产生应力的原因
2.工件冷校直产生的残余应力
产仍然残存在工件内部的应力。
生应
它是因为对工件进行热加工或冷加工，使金属内
力部宏观的或微观的组织发生不均匀的体积变化而产生
的的。具有残余应力的零件，其内部组织处于一种极不
原稳定的状态，有着强烈的恢复到无应力状态的倾向，
因因此不断地释放应力，直到其完全消失为止。在残余
应力这一消失过程中，零件的形状逐渐变化，原有的
作用，会使表面层金属晶格发生变形或使金相组织产生变化，从而会造成表面层的残余应力。应力的原因
二、减小工件应力的工艺措施
减 1．合理设计零件结构
小
在零件的结构设计中，应尽量简化结构，增大
工零件的刚度，使各部分壁厚均匀，结构对称，以减
件应
少铸、锻件毛坯在制造中产生的内应力。
力